Нейтронное рассеяние

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

Для исследования структуры кристаллов применяют также метод, основанный на дифракции медленных нейтронов. Рассеяние их потока происходит в результате взаимодействия с ядрами микрочастиц, образующих кристалл. Поэтому положение последних в кристаллической структуре можно определить с большой точностью вплоть до 0,0001 нм. Метод применим лишь для изучения структуры веществ, атомы которых обладают малым сечением захвата нейтронов. Известен также метод изучения структуры кристаллов, основанный на дифракции электронов. Исследуемый образец готовят в форме тончайшей пленки толщиной 10—100 нм и помещают в специальную вакуумную камеру. Точность определения положения микрочастиц в кристалле составляет порядка 0,003 нм. Методы, основанные на дифракции нейтронов и электронов, определяют положение атомных ядер в кристаллической структуре и не подвержены влиянию поляризуемости связей. Поэтому они позволяют более точно рассчитать постоянные кристаллических решеток в сравнении с величинами, определенными из рентгенограмм вещества. [c.92]

Определим полное количество нейтронов, рассеянных из элемента dv. [c.89]

Таким образом, число нейтронов, рассеянных из элемента dv в единицу времени, равно [c.89]

Рентгенографические, электронографические и нейтронографические исследования атомной и молекулярной структур жидкостей и аморфных тел основываются на анализе углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. Рассеяние веществом этих трех видов излучений не одинаково, что объясняется различием их физической природы. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Процесс рассеяния не характерен обычному отражению или преломлению. Рентгеновское излучение, взаимодействуя с электронами, приводит их в колебательное движение. Колеблясь с той же частотой, что и электрический вектор первичной электромагнитной волны, электроны порождают вторичное электромагнитное излучение, распространяющееся во всех направлениях. Интенсивность рассеянного излучения, фиксируемая в некоторой точке, пропорциональна электронной плотности атомов и молекул. [c.26]

Для более детальной характеристики взаимодействия нейтронов с ядром вводят понятие дифференциального сечения рассеяния da, определяемого как количество нейтронов, рассеянных внутри телесного угла dQ. Дифференциальное сечение зависит от угла рассеяния. Действительно, если на покоящееся ядро направить пучок нейтронов, то в зависимости от того, на каком прицельном расстоянии ) от ядра они пролетают, угол их рассеяния будет неодинаков. Некоторые налетающие нейтроны рассеиваются под углом, близким к 180 , другие — под очень малыми углами. [c.38]

Рис. 9.6. Энергетический спектр нейтронов, рассеянных квазиупруго (а) н неупруго водой под углом 90° (б) . ...... спектр нейтронов первичного пучка

При нейтронном рассеянии (разд. 18.3) не существует правила отбора, связанного со спиральной симметрией. [c.297]

АНАЛИЗ НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ [c.299]

Сечения ядра для нейтронного рассеяния [c.300]

Как правило, уравнения, описывающие нейтронное рассеяние, весьма сложные и поэтому здесь не приводятся. [c.300]

ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ 18.2.1. Источники нейтронов [c.300]

Экспериментальная точность или разрешение спектров нейтронного рассеяния зависит от интенсивности потока нейтронного пучка. Чем выше интенсивность потока, тем лучше разрешение. [c.300]

Существует два класса спектрометров нейтронного рассеяния [c.300]

Разборка рибосомных частиц происходит при их инкубации в условиях повышенной ионной силы и высокой концентрации Вначале процесс сводится лишь к диссоциации рибосомных белков в порядке, обратном наблюдаемому при сборке. Исследования пространственной структуры малой частицы рибосомной РНК с различным содержанием белков методами электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского и нейтронного рассеяния убеждают в том, что всего шесть белков из 21, а именно те, которые первыми присоединяются к 16S РНК при сборке, удерживают плотность упаковки и форму полинуклеотидной цепи, свойственные функ- [c.54]

Рентгеновское и нейтронное рассеяние. Методы рентгепострук-турного и нейтроноструктурного анализа представляют собой дифракционные методы. Рентгеновские лучи — это электромагнитные волны большой энергии. Длины волн пх лежат в интервале от 0,05 до 0,20 нм. Нейтроны — незаряженные микрочастицы, обладаюплие массой покоя. Для пучков нейтронов соответствующие им длины волн лежат в пределах 0,1 —1,0 нм. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Интенсивность рассеянного излучения фиксируется каким-либо способом и характеризует электронную плотность. Рассеяние рентгеновских лучей на ядрах оказывается пренебрежимо малым. В свою очередь, нейтроны рассеиваются ядрами атомов. При этом упругое рассеяние медленных нейтронов позволяет изучать атомную структуру вещества, а неупругое используется для изучения динамики частиц. Механизмы рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов похожи. [c.101]

Анализ нейтронного рассеяния [c.301]

Для проведения нентронографичсскнх исследовании используется несколько иная экспериментальная техника. При рассеянии на дисперсной частице пучка нейтронов суммарная интенсивность складывается из когерентной и некогерентной составляющих. Когерентная составляющая обусловлена упорядоченным расположением ядер атомов. В некогерентном рассеянии сказывается беспорядочность расположения ядер. Рассеяние нейтронов применяется для анализа веществ, обладающих магнитными свойствами (парамагнетики). Если магнитные моменты атомов разориентированы, то рассеяние является диффузным, Анализ данных по нейтронному рассеянию дает информацию о степени упорядоченности атомов парамагнетика. Следует отметить, что для анализа жидких дисперсных систем наиболее подходящим является рентгеноструктурный анализ. [c.102]

Анализ нейтронного рассеяния 303 [c.303]

ПРИМЕНЕНИЕ АНАЛИЗА НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРОВ [c.303]

Есть два существенных различия между анализом нейтронного рассеяния и абсорбционной спектроскопией (или спектроскопией КР) [c.303]

Предлагаемых моделей. Например, можно теоретически рассчитать кривые рассеяния, которые давали бы частицы, соответствующие модели, Йри различном рассеивающем вкладе белка и РНК Размеры и форму РНК в модели можно проверять, сравнивая теоретически рассчитанную кривую при нулевом вкладе белка с экспериментальной кривой нейтронного рассеяния в 42%-НОМ ОаО, когда рассеяние от белка скомпенсировано растворителем. С другой стороны, характер взаиморасположения белков в модели можно тестировать путем сравнения рассчитанной из модели кривой при нулевом вкладе РНК с экспериментальной кривой нейтрон-його рассеяния в 70%-ном ОаО (точка компенсации рассеяния РНК растворителем). Наконец, задавая различные вклады белка и РНК при расчетах рассеяния от модели, можно получить набор теоретических кривых для сравнения с экспериментальными кривыми нейтронного рассеяния в НЮ, ОаО й при различных их соотношениях, а также с кривыми рентгеновского рассеяния этим путем проверяется взаимное расположение белка и РНК в модели. Если соответствия между рассчитанными и экспериментальными кривыми не будет, модель должна быть отвергнута. Модель расположения РНК и белков в 308 субчастице. Изображенная на рис. 72, не противоречит экспериментальным кривым нейтронного и рентгеновского рассеяния вплоть до разрешения около 4—5 нм. [c.117]

Различными физическими методами выявлены разные типы взаимодействия воды с биополимерами. Прямые структурные методы—нейтронное рассеяние и рентгеноструктурный анализ— показали, что в кристаллах ДНК и белков некоторое количество воды жестко связано с биополимером. Например, методом рентгеноструктурного анализа рубредоксина с разрешением [c.45]

Важно отметить, что эта функция есть иероятность того, что нейтрон, рассеянный при летаргии и , появится с летаргией и< и , т. е. [ср. с функ- [c.60]

Рассмотрим предварительно интеграл столкновений. Полное число нейтронов, рассеянных в элемент фазового пространства drdvdQ в единицу времени со всех возможных скоростей v и направлений движения, получается, если взять число нейтронов, которые испытывают соударение [c.251]

В работе [36] французские ученые провели сершо экспериментов с исследованием растворов асфальтенов при помощи малоуглового рентгеновского (МУРР) рассеяния и малоуглового нейтронного рассеяния (МУНР). Системный анализ данных рассеяния показал, что асфальтено-вые агрегаты - не твердые объекты (диски или сферы). Скорее, они проницаемы и являются фрактачьными коллоидными обьектат. [c.39]

Было отмечено, что только метод нейтронного рассеяния может дать пря- yю информацию по этому вопросу, хотя трактовка данных не является однозначной. Эта диск ссия продолжалась и далее. На основании результатов рентгеновского рассеяния утверждается [189], что имеется некоторый уровень упаковочной регулярности и в алшрфных полимерах. [c.334]

Анализ нейтронного рассеяния позволяет получить ценную информацию о нормальных и межцепных колебаниях в полимерах. Нейтроны с низкой энергией могут рассеиваться полимерным образцом и терять чйсть своей энергии, которая эквивалентна характеристическим молекулярным колебательным частотам образца. Возбуждающие нейтроны должны иметь узкое распределение по энергиям и среднюю энергию, близкую к энергии низкочастотных движений молекул рассеивающего вещества. При этих энергиях длины волн нейтронов сравнимы с атомными расстояниями. Рассматриваемый метод анализа позволяет оценить также сечения нейтронного рассеяния полимеров, конформации полимеров в стеклах, каучуках и растворах (особенно при малоугловом рассеянии нейтронов), структуру полимерных сеток. [c.303]

Ротационная фаза H- 19H40 была независимо изучена методами ЛМР-спектроскопии [383, 388] и квазиупругого нейтронного рассеяния [174]. [c.81]

Дж. Барнеса [174], шгорый независимо изучал ротационную фазу н-парафина 19H40 методом квазиупругого нейтронного рассеяния и установил время релаксации х полного оборота молекул порядка 2x10 с, или 2 пс (пикосекунды). [c.84]

Есть указания на принцига1альную возможность анализа структуры кристалла белка с помощью электронного иэлучения, а также посредством метода нейтронного рассеяния [162]. В будущем, вероятно, приобретут значение математические методы, которые позволят осуществлять на ЭВМ расчет третичной структуры на основе данных о первичной структуре [163]. Первые попытки, в основном в применении к спиральным белкам (миоглобин), привели к интересным результатам [164]. Хеглер и Хониг [165] рассчитали на примере полипептидной цепи, составленной из глицина и аланина, условия, необходимые для образования компактной глобулярной структуры белка. [c.384]

Впервые этот принцип организации рибосомы был выведен И. Н. Сердюком и др. из экспериментов по измерению радиусов инерции (Rg) рибосомных субчастиц. Прежде всего, радиус инерции, измеренный методом диффузного малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, оказался существенно меньше, чем можно было ожидать из размеров (объема) субчастицы, если бы она была однородно плотным телом. Отсюда следовал вывод, что электронно более плотный компонент частицы (РНК) локализуется преимущественно ближе к центру тяжести частицы, в то время как менее плотный компонент (белок) имеет тенденцию располагаться в среднем ближе к периферии. Далее, измерение радиусов инерции рибосомных субчастиц с помощью разных типов излучения (рентгеновские лучи, нейтроны, свет) показало, что чем больше вклад белкового компонента, по сравнению с РНК, в рассеяние (относительная рассеивающая доля белка растет в вышеуказанном ряду типов излучения), тем больше значение радиуса инерции частицы (рис. 62). Наконец, применение нейтронного рассеяния частиц в растворителях с разной рассеивающей способностью для нейтронов (разным соотношением НаО и DaO) позволило прямо измерить радиус инерции РНК и белкового компонента in situ в отдельности. Дело в том, что Н2О и D2O сильно различаются по рассеивающей способности для нейтронов, а рассеивающие способности биологических макромолекул занимают проме- [c.104]

Другой путь измерения расстояний между белками основан на использовании нейтронного рассеяния рибосомными частицами с избирательно дейтерированными парами белков. Так как протонированные белки и дейтерированные белки по-разному рассеивают нейтроны, то из сравнения рассеяния от немеченых и меченых частиц можно выделить вклад именно дейтерированной пары, а из него оценить как расстояние между центрами масс двух белков, так и степень вытянутости (компактности) каждого белка in situ. Подбирая состав растворителя (соотношение H2O/D2O) так, чтобы скомпенсировать рассеяние от протонированного белка, можно еше более усилить видимый вклад дейтерированной пары. Используя измеренные расстояния между центрами масс белков в многочисленных дейтерированных парах, Р. Мур и Д. Энгельман с сотр. применили геодезический метод триангуляции для построения модели трехмерного расположения рибосомных белков в 30S субчастице Е. oli (рис. 64). Эти данные показывают, что действительно белки S7, S9 и S10 образуют одну тесную группу, а белки S4, S5, S8 и S12 сгруппированы в другой кластер близких белков белок S3 находится между ними (ср. с рис. 63). Полученные результаты явились одним из наиболее точных и фунда- [c.108]

Отщепление большей части белков, по-видимому, не сопровождается йарушением общей третичной структуры и компактности рибосомной НК. Электронно-микроскопическое прослеживание за процессом раздевания 30S субчастицы Е. соИ показало, что удаление половины белков не приводит к сколько-нибудь значительным морфологическим изменениям частиц они сохраняют те же размеры, то же соотношение осей (2 1) и то же характерное подразделение на головку, тело и боковую лопасть. Более того, внешне такие же частицы видны и после удаления 15 из 21 белков. Проверка компактности рибосомной РНК в частицах с различным содержанием белков с помощью рентгеновского и нейтронного рассеяния подтверждает электронно-микроскопические наблюдения РНК, удерживающая всего 6 белков, таких как S4, S7, S8, S15, S16 и S17, сохраняет компактность и форму, свойственную ей в составе 30S субчастицы. [c.127]

Экспериментальные методы в химии полимеров - часть 2 (1983) -- [ c.299 , c.303 ]

Молекулярная биология Структура рибосомы и биосинтез белка (1986) -- [ c.94 , c.104 , c.105 , c.109 , c.116 ]

Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2 (1983) -- [ c.299 , c.303 ]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.20 ]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.20 ]

Биофизическая химия Т.2 (1984) -- [ c.437 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология